专利名称：汽油生物添加剂及制备方法和应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种改善汽油机经济性和排放性能的改性添加剂及制备方法和应用，属于汽油生物添加剂技术。
背景技术：
随着中国环保法规和国际法规接轨的日益迫近，提高燃油品质的呼声越来越强，由于国内外原油性质的差异，导致中国汽油与国外相比，烯烃含量高，而芳烃含量低。如果中国一味地与欧美国家的燃油标准接轨，势必造成炼油企业生产成本的大幅度增加，导致竞争力的进一步下降。同时，目前机动车数量的膨胀造成环境的污染，使我国的经济发展和人民的身体健康面临越来越严峻的挑战。这些都必须我们通过先进的科学对汽油烃组成和添加剂在燃烧中的作用进行研究，用科学的结论规范汽车和燃油的发展方向，从而避免大规模无效投资，并缓解经济增长对环境的压力。
采用添加剂改善发动机燃料经济性的方法早已有之，曾使用多年的四乙基铅添加剂不仅其中所含的铅对人体有害，而且也会损害催化转化器；当添加剂为有机盐时，燃烧时易使气缸磨损，而且燃烧后会出现胶状物和积碳，使油路堵塞。为了实现可持续发展，必须采用新型对环境友好的汽油添加剂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种汽油生物添加剂及制备方法和应用。该生物添加剂能够改善汽油机的燃油经济性并降低其对环境的污染。
本发明是通过下述技术方案加以实现的。一种汽油生物添加剂，其特征在于该添加剂由下列组分及体积含量组成精炼棕榈油48～52％；甲基叔丁基醚(MTBE)46～50％；乙二醇甲醚0.98～1％；正丙醇0.26～0.39％；甲醇0.15～0.4％；二甲基甲酰胺0.19～0.2％；仲丁醇0.12～0.14％；丙酮0.17～0.22％。
上述汽油生物添加剂的制备方法，其特征在于包括以下过程在环境温度为20～25℃，按照以下顺序和体积含量添加试剂甲基叔丁基醚46～50％、丙酮0.17～0.22％、甲醇0.15～0.4％、正丙醇0.26～0.39％、仲丁醇0.12～0.14％、二甲基甲酰胺0.19～0.2％、乙二醇甲醚0.98～1％和精炼棕榈油48～52％。添加完毕后以每分钟150转到200转匀速充分搅拌1到2小时，使得混合溶液全部溶解成均一溶液。
上述汽油生物添加剂的应用，其特征在于，将该汽油生物添加剂按汽油的0.2％～0.6％体积比直接添加到汽油中作为发动机燃料，不需要对汽油机进行任何改造。
图1为93号汽油使用该添加剂的经济性对比曲线图；图2为CO排放比较曲线图；图3为NOX排放比较曲线图；图4为HC排放比较曲线图；图5为CO2排放比较曲线图。
图中 为93号汽油， 为加入生物添加剂体积比为0.2％的93号汽油， 为加入生物添加剂体积比为0.4％的93号汽油， 为加入生物添加剂体积比为0.6％的93号汽油。
具体实施例方式
下述实施例中所用精炼棕榈油产自马来西亚，成分及其质量含量为棕榈酸38～40％，油酸41～43％，亚油酸11～13％，其他成分8～10％。该精炼棕榈油在常温下呈膏状，按下面实施例的比例与增溶剂混合后，能够在-15℃保持液态，从而适用于各种汽油机和国内的各种气候条件，也适用于各种以汽油为燃料的使用器械。
以下实验数据是在排量为2.0升轿车用电喷汽油机上得到的。汽油机缸径为86mm，行程为86mm，压缩比为9.6，标定功率/转速为91kW/5400r·min-1，最大转矩/转速为180N·m/4000r·min-1。试验时发动机未作任何改变。试验所用的测功机为德国申克公司生产的W130电涡流测功机。燃油消耗量通过杭州奕科机电技术研究所生产的FCM-05瞬态油耗测量仪进行。发动机进气流量采用英国RICARDO公司生产的H型粘性层流空气流量计测量。试验中还采用日本HORIBA公司生产的7100气体排放仪对发动机排气成分进行测量。
例1保持环境温度为20～25℃，按以下顺序将甲基叔丁基醚49毫升、丙酮0.2毫升、甲醇0.2毫升、正丙醇0.27毫升、仲丁醇0.13毫升、二甲基甲酰胺0.2毫升、乙二醇甲醚1毫升、精炼棕榈油49毫升加入带有搅拌器的容器中。添加完毕后以每分钟150转到200转匀速充分搅拌1到2小时，使得混合溶液全部溶解混合均匀，制得100毫升汽油生物添加剂。取2毫升生物添加剂直接添加到1升的93号汽油中，然后使用添加该生物添加剂的汽油在发动机台架上进行实验。
添加到汽油中，通过对汽油品质的改变，从而改善了汽油机中汽油的燃烧性能，提高了热效率。在6.3千瓦功率点时，汽油油耗272g/kwh，排气中CO2含12.86％，CO含0.777％，NOX含1596ppm，HC含1420ppm。可以降低汽油油耗10.16％，排气中HC降低1.05％，CO2降低1.91％，CO降低2.14％，NOX降低5.61％。见说明书附图1-5。
例2保持环境温度为20～25℃，按以下顺序将甲基叔丁基醚50毫升、丙酮0.22毫升、甲醇0.15毫升、正丙醇0.29毫升、仲丁醇0.14毫升、二甲基甲酰胺0.2毫升、乙二醇甲醚1毫升、精炼棕榈油48毫升加入带有搅拌器的容器中。添加完毕后以每分钟150转到200转匀速充分搅拌1到2小时，使得混合溶液全部溶解混合均匀，制得100毫升汽油生物添加剂。取4毫升生物添加剂直接添加到1升的93号汽油中，然后使用添加该生物添加剂的汽油在发动机台架上进行实验。
添加到汽油中，通过对汽油品质的改变，从而改善了汽油机中汽油的燃烧性能，提高了热效率。在6.3千瓦功率点时，汽油油耗278g/kwh，排气中CO2含12.44％，CO含0.728％，NOX含1532ppm，HC含1375ppm。可以降低汽油油耗8.39％，排气中HC降低5.5％，CO2降低1.91％，CO降低8.35％，NOX降低0.58％。
例3保持环境温度为20～25℃，按以下顺序将甲基叔丁基醚46毫升、丙酮0.17毫升、甲醇0.15毫升、正丙醇0.39毫升、仲丁醇0.12毫升、二甲基甲酰胺0.19毫升、乙二醇甲醚0.98毫升、精炼棕榈油52毫升加入带有搅拌器的容器中。添加完毕后以每分钟150转到200转匀速充分搅拌1到2小时，使得混合溶液全部溶解混合均匀，制得100毫升汽油生物添加剂。取6毫升生物添加剂直接添加到1升的93号汽油中，然后使用添加该生物添加剂的汽油在发动机台架上进行实验。
添加到汽油中，通过对汽油品质的改变，从而改善了汽油机中汽油的燃烧性能，提高了热效率。在6.3千瓦功率点时，汽油油耗294g/kwh，排气中CO2含13.11％，CO含0.727％，NOX含1348ppm，HC含1499ppm。可以降低汽油油耗2.87％以下，排气中HC降低2.16％，CO2降低1.37％，CO降低6.51％，NOX降低1.11％。
例4(对比实施例)保持环境温度为20～25℃，使用上述汽油机和测试设备，用93号汽油进行实验，在6.3千瓦功率点时，汽油油耗303g/kwh，排气中CO2含13.11％，CO含0.794％，NOX含1691ppm，HC含1435ppm。
权利要求
1.一种汽油生物添加剂，其特征在于，该添加剂由下列组分及体积含量组成精炼棕榈油48～52％；甲基叔丁基醚46～50％；乙二醇甲醚0.98～1％；正丙醇0.26～0.39％；甲醇0.15～0.4％；二甲基甲酰胺0.19～0.2％；仲丁醇0.12～0.14％；丙酮0.17～0.22％。
2.一种按权利要求1所述的汽油生物添加剂的制备方法，其特征在于包括以下过程在环境温度为20～25℃下，按照以下顺序和体积含量添加试剂甲基叔丁基醚46～50％、丙酮0.17～0.22％、甲醇0.15～0.4％、正丙醇0.26～0.39％、仲丁醇0.12～0.14％、二甲基甲酰胺0.19～0.2％、乙二醇甲醚0.98～1％和精炼棕榈油48～52％，添加完毕后以每分钟150转到200转匀速充分搅拌1到2小时，使得混合溶液全部溶解成均一溶液。
3.一种按权利要求1所述的汽油生物添加剂或按权利要求2所述的方法制备的汽油生物添加剂的应用，在不需要对汽油机进行任何改造情况下，其特征在于，将该汽油生物添加剂按汽油的0.2％～0.6％体积比直接添加到汽油中作为发动机燃料。
全文摘要
本发明公开了一种汽油生物添加剂及配制方法和应用，属于汽油添加剂技术。该汽油生物添加剂由下列组分及体积含量组成甲基叔丁基醚46～50％；丙酮0.17～0.22％；甲醇0.15～0.4％；正丙醇0.26～0.39％；仲丁醇0.12～0.14％；二甲基甲酰胺0.19～0.2％；乙二醇甲醚0.98～1％；精炼棕榈油48～52％。其制备方法按照组成的顺序添加试剂，经搅拌均匀而成。在不需要对汽油机进行任何改造情况下，将该汽油生物添加剂按汽油的0.2％～0.6％体积比直接添加到汽油中作为发动机燃料。本发明的优点在于，制备方法简单，制得的汽油生物添加剂添加汽油中作为发动机燃料，经在发动机台架和实车道路试验中显示燃油消耗率平均降低都在10％以下，一氧化碳和未燃碳氢也得到较大幅度改善。
文档编号C10L1/224GK1793295SQ20051001582
公开日2006年6月28日 申请日期2005年10月31日 优先权日2005年10月31日
发明者姚春德, 李琦, 洪进兴, 吴水明 申请人:天津大学, 优特公司